Освещение в теплице: как выбрать и установить правильное освещение

Освещение в теплице: как выбрать и установить правильное освещение

Освещение является одним из ключевых факторов, влияющих на рост и развитие растений в теплице. Выбор и установка правильного освещения могут быть сложными задачами, но с правильным подходом и знанием основных принципов, вы можете обеспечить оптимальные условия для ваших растений.

Выбор освещения

Существует множество типов освещения для теплиц, и важно выбрать то, которое наиболее подходит для ваших целей и растений. Основные типы освещения для теплиц включают:

• Люминесцентные лампы
• Натриевые лампы высокого давления (НЛВД)
• Металлогалогеновые лампы (МГЛ)
• LED-освещение

Люминесцентные лампы являются самым дешевым и простым типом освещения, но они неэффективны и имеют короткий срок службы. Натриевые лампы высокого давления и металлогалогеновые лампы обеспечивают более интенсивное и эффективное освещение, но они также более дорогие и требуют более сложной установки. LED-освещение является самым эффективным и долговечным типом освещения, но оно также является самым дорогим.

Установка освещения

После выбора типа освещения важно правильно установить его, чтобы обеспечить оптимальное освещение для ваших растений. Следующие шаги помогут вам правильно установить освещение:

1. Определите расстояние между лампами и растениями. Расстояние зависит от типа освещения и растений.

2. Установите лампы на расстоянии, которое обеспечивает равномерное освещение всех растений.

3. Используйте регулировку яркости, чтобы регулировать интенсивность освещения.

4. Установите лампы таким образом, чтобы они были устойчивыми и не могли быть легко сдвинуты или сбиты.

5. Используйте термометры и гигрометры, чтобы следить за температурой и влажностью в теплице, чтобы избежать перегрева или пересушивания растений.

Таблица: Расстояние между лампами и растениями

Тип освещения	Расстояние от лампы до растений
Люминесцентные лампы	60-90 см
Натриевые лампы высокого давления	75-120 см
Металлогалогеновые лампы	90-150 см
LED-освещение	30-60 см

Список: Проверьте перед установкой освещения

• Убедитесь, что вы используете правильный тип освещения для ваших растений.
• Убедитесь, что лампы установлены на правильном расстоянии от растений.
• Убедитесь, что лампы устойчивы и не могут быть легко сдвинуты или сбиты.
• Убедитесь, что вы используете регулировку яркости, чтобы регулировать интенсивность освещения.
• Убедитесь, что вы используете термометры и гигрометры, чтобы следить за температурой и влажностью в теплице.

Выбор и установка правильного освещения для вашей теплицы может быть сложной задачей, но с правильным подходом и знанием основных принципов, вы можете обеспечить оптимальные условия для ваших растений. Используйте таблицы и списки, чтобы помочь вам выбрать и установить правильное освещение для вашей теплицы.

Связанные вопросы и ответы:

Какие типы освещения используются в теплицах

Освещение в теплице представляет собой систему осветительных приборов, которые подбираются с учётом цветовой температуры и мощности. Такая система необходима в том случае, если вы нацелены на круглогодичное выращивание плодоовощных культур. Для сезонного урожая вполне достаточно естественного солнечного света.

Естественный или искусственный свет в теплице – это источник энергии для роста растений. Попадая на поверхность листьев, фотоны лучей запускают биохимическую реакцию – фотосинтез, в результате которой начинается развитие корневой системы и стеблей. Дефицит света может привести к:

• вытягиванию и истончению черенков;
• деформации листьев, их хрупкости и ломкости;
• замедлению роста;
• появлению жёлтых пятен на стеблях и плодах.

Освещение для зимних теплиц должно быть организовано с учётом следующих правил:

• продолжительность работы осветительных приборов – не менее 12-15 часов в сутки;
• растения должны "отдыхать" от воздействия света не менее 6 часов;
• для плодовых культур необходимо больше света, чем для зелени;
• световой поток должен распределяться равномерно, для правильного рассеивания и фокусировки света следует использовать рефлекторы.

Важно отметить, что северным растениям – капусте, луку, огурцам, корнеплодам – необходим длинный световой день (не менее 12 часов). Теплолюбивым культурам – томатам, перцу, кабачкам, баклажанам, фасоли – достаточно 10 часов, но с максимальной интенсивностью светового потока.

Источник света следует размещать на расстоянии полуметра от верхних листьев. Если при этом культура плохо развивается, можно попробовать изменить положение светильника, опустив его ниже.

Как выбрать подходящее освещение для определенного типа растений

Казалось бы, досветка растений в помещении не должна вызывать особых вопросов: стоит выделить цветку персональный светильник и результат будет отличным. Но это не совсем так.

Для человека свет, главным образом, связан с определенными зрительными ощущениями. При достаточном освещении нам легче ориентироваться в пространстве и рассмотреть детали предметов, а наступление темноты сигнализирует о необходимости отхода ко сну. Что же касается растений, то для них освещенность означает гораздо больше, ведь в определенной степени они употребляют свет «в пищу». В этой связи для них важно не только количество, но и качество света.

Как вы знаете из школьного курса биологии, основа жизнедеятельности растений — фотосинтез. Вследствие этого сложного химического процесса вода и углекислый газ преобразуются в кислород и сахарозу при участии света, в результате чего происходит рост зеленой массы. Но помимо всем известного фотосинтеза, важно знать и о существовании такого явления, как фотоморфогенез. Говоря простыми словами, под влиянием световых лучей разного спектра активизируются такие процессы, как прорастание семян, рост корневой системы, цветение и созревание плодов.

Поэтому, выбирая лампу для освещения растений, важно учитывать спектральный состав излучаемого прибором света и принимать во внимание некоторые другие показатели. Давайте попробуем разобраться, по каким характеристикам можно определить, подойдет ли та или иная конкретная лампа для освещения растений.

Как определить оптимальный уровень освещения для растений в теплице

Для нормального роста растений необходим свет. Почти все теплицы используют частичную досветку растений лампами Дназ или Днат. В условиях севера, чаще всего используют лампы для полного досвечивания. Не для кого не секрет, что без достаточного количества света растение не то чтобы плодоносить, оно даже расти не сможет.

На данный момент самыми оптимальными лампами для досветки при выращивание растений считаются.

Чаще всего при досветке в теплицах используют лампы, КПД ее отражающего слоя как правило выше обычного отражателя в светильниках.

Не смотря на то что эти лампы очень хорошо подходят для выращивания большинства растений, не стоит забывать, что для некоторых культур все таки лучше использовать другие лампы с преобладанием другого спектра .

Если вы планируете выращивать зелень(петрушку, укроп, базилик), то лучше все использовать лампы ДриЗ( дуговая ртутная металлогалогенная зеркальная лампа высокого давления), так как в ней очень высокая составляющая синего спектра (для вегетативного роста). Также для досветки, хорошо подходят - люминесцентные лампы

Расчет освещенности в зависимости от растояния лампы до растений

Падение освещенности можно рассчитать по следующей формуле:

1/расстояние2

Поэтому этот момент обязательно нужно учитывать при расчетах освещения для своих теплиц и растений.

Пример:

Если освещенность на расстоянии от источника света 1 м равна 1000 люкс, то на расстоянии 2 м уже 250 люкс, смотри таблицу:

Какую область сможет осветить та или иная лампа?

Довольно многое зависит от конкретной культуры или даже конкретного сорта. Так как, теневыносливому томату черри хватит к примеру лампы в 150 ватт, в то время как перцу со средними плодами этого будет не достаточно. Для примерного ориентирования, какую лампу и на какую площадь лучше использовать, можно посмотреть таблицу ниже. Таблица дана для ламп ДНаТ.

Отражатели (рефлекторы):

Хотелось бы немного рассказать про отражатели, их особенности и возможности.

Если вы использует лампу, к примеру, Днат, то вам будет просто необходим отражатель или как их еще называют рефлектор. При выборе хорошего отражателя не следует забывать о том, что в зависимости от материала и покрытия они очень сильно отличаются. Так к примеру зеркальный отражатель имеет коэффициент равный 80%. К примеру, отражатели из алюминия могут отражать до 85%, а вот зеркало имеет наибольший коэффициент отражения, который доходит до 90%.

Коэффициент отражения не зависит того сколько ламп у вас висит, при условии того что они висят по бокам рефлектора. Обращаю ваше внимание, на то, что если лампа расположена с боку и смещена от центра к какому-нибудь из краев, то часть потока от лампы будет уходить в пустую.

Хотелось бы еще напомнить, что если использовать большое количества ламп будет не очень эффективно, тем более если они очень большие в диаметре и сильно греются. Так будет теряться очень много света и из за перегрева они гораздо быстрей выйдут из строя.

Всем очень рекомендуем использовать отражатели, в это трудно поверить, но даже самый простеньки отражатель способен увеличить световой поток. Количество отраженного светового потока может увеличиться в два раза. Поэтому прежде чем покупать световое оборудование рекомендуем правильно рассчитать количество ламп и выбрать хороший отражатель к ним. Так вы с экономите и деньги и нервы.

Почти все рефлекторы похожи друг на друга и отличаются по производительности не сильно, к примеру самый лучший будет эффективней самого плохого всего на 10-20%.

Освещение в люменах на расстоянии 8 см в зависимости от типа отражателя. Лампа 1000 лм.

Таблица сравнения различных видов ламп

Стоимость:

Для вычисления приблизительного расхода на освещение в рублях найдите пересечение в таблице своей мощности лампы и длительности ее свечения и данные из таблицы умножьте на количество ламп и стоимость киловатт-часа.

Пример: Сколько будет стоить в месяц досветка по 4 часа в сутки шестью лампами по 400 Вт, при стоимости 1 КВт-ч 3 рубля 60 копеек.

В таблице потребления за месяц находим пересечение 400 Вт и 4 часов, получаем 48 КВт-ч. Найдем суммарное потребление ламп. Ламп у нас 6, значит

6 ламп * 48 КВт-ч = 288 КВт-ч

288 КВт-ч потребляют 6 ламп за месяц. Умножаем суммарное потребление всех ламп на стоимость киловатт-часа.

Какие факторы влияют на эффективность освещения в теплице

Свет — важнейший фактор, влияющий на скорость роста растений и величину урожая, источник энергии для процесса фотосинтеза. Однако он может быть не только благом, но и злом. Всё зависит от интенсивности и продолжительности освещения (длины дня), а также от угла падения лучей.

Приступая к строительству теплицы, парника, плёночного туннеля, обдумайте их оптимальное расположение, которое позволит максимально использовать естественное освещение. Правильно сориентируйте сооружение относительно сторон света. В течение сезона один-два раза вымойте стёкла, очистите плёнку от загрязнений. Разместите растения так, чтобы непрозрачные элементы конструкции, по возможности, не затеняли их. Внутри теплицы всё, что можно, покрасьте белой краской.

Хорошей светопроницаемостью отличаются полиэтиленовая плёнка и полиэстр, укрепленный стекловолокном. Прозрачность стекла зависит от его качества (наличия посторонних включений), степени загрязнения, которое тем больше, чем выше запылённость воздуха, и времени эксплуатации стекла. При средней запылённости через месяц эксплуатации количество света, проходящее внутрь теплицы, уменьшается на 15–20 процентов, через два — на 40 %. А ведь уменьшение на 1 % интенсивности света снижает урожай тоже на 1 %. Вот почему осенью и очень ранней весной стекла теплиц нужно вымыть. В специализированных магазинах теперь продаются средства для мытья стекол теплиц.

Электрическое освещение используется, в принципе, только для выращивания рассады. Дополнительно освещать взрослые растения неэкономично. В овощеводстве используется несколько типов осветительных ламп: флуоресцентные, ртутные и натриевые. Флуоресцентные лампы дают белый и розовый свет. Ртутные лампы, как правило, более мощные. Золотистооранжевый свет дают натриевые лампы — лучшие из перечисленных, применение которых сокращает период получения рассады томатов или огурцов на 10–14 дней.

Как регулировать освещение в теплице для достижения оптимальных условий для растений

В последние годы исследования в Harrow сосредоточились на тестировании различных схем освещения при более длительных фотопериодах (до 24 часов) и сниженной интенсивности света, чтобы найти способы преодоления повреждений от длительного фотопериода. Это было сделано с использованием динамических светильников, способных создавать различные световые спектры с разной интенсивностью в разное время суток.

Динамические схемы освещения для помидоров и результаты:

Первое успешное испытание 24-часового света, проведенное учеными в Harrow, было опубликовано в 2019 году (Lanoue и др., 2019). В нем изучалось производство помидоров в теплице при 24-часовом дополнительном освещении с использованием чередующегося красного света (200 µmol/m^2/с с 6:00 до 18:00) и синего света (50 µmol/m^2/с с 18:00 до 6:00). Это сравнивалось с 12-часовым фотопериодом освещения с красными и синими светами (красный при 200 µmol/m^2/с плюс синий при 50 µmol/m^2/с с 6:00 до 18:00). Освещение применялось с ноября по май. Дополнительное освещение оставалось включенным независимо от уровней солнечного излучения, чтобы обеспечить одинаковый общий DLI для обоих методов.

Растения, выращенные при 24-часовом освещении, росли аналогично тем, которые находились под 12-часовым светом, но они производили на 12% больше листовой поверхности и на 10% больше свежего стебля по весу. Растения при обоих режимах освещения также производили примерно одинаковое количество плодов, но плоды, выращенные при 24-часовом свете, весили на 15% больше, чем плоды, выращенные при 12-часовом освещении. Однако эти различия были видны только в первые недели эксперимента. Растения, выращенные при обоих режимах освещения, были схожими позднее в сезоне роста.

Какие типы оборудования используются для освещения в теплицах

Каждая теплица должна быть освещена с учетом существующих норм освещенности. Нужно знать, сколько света в сутки необходимо для конкретного вида растения и соотносить его с размером всей конструкции. Особенно это важно весной и осенью, когда света выращиваемым культурам не хватает ввиду сокращения светового дня. Лампы покупают, в первую очередь, для искусственного увеличения светового дня.

Однако создание комфортных условий должно подчиняться некоторым правилам. Например, нельзя допускать, чтобы искусственная подсветка полностью заменяла собой естественный дневной свет.

Это означает, что лампы должны быть установлены в местах, не перекрывающих доступа солнечных лучей ко всем растениям.

Приобретать нужно те варианты, которые можно использовать в течение 16 часов подряд за сутки ежедневно. Не покупают приборы, которые работают постоянно, так как от этого растущие культуры будут истонченными, слабыми и вялыми. Освещение должно быть правильным, учитывающим потребность культур в подсветке (от 12 до 16 часов). Если они на это не рассчитаны, рост и развитие культур может приостановиться.

Важно правильно подобрать мощность и количество светильников, выбирая изделия с диапазоном нанометров от 400 до 700. Если этот показатель будет ниже минимальной отметки, то это негативным образом отразится на фотосинтезе выращиваемых растений. Когда он превышает максимальный показатель, то это также вредит культурам.

Светильники для досвечивания могут иметь разный тип подсветки дневного и ночного освещения. Например, это могут устройства, восполняемые недостаток света, поглощаемого растениями во время естественного освещения посредством ультрафиолетовых лучей. Как правило, такие светильники имеют диапазон подаваемой плотности световой энергии от 400 до 1 тыс. ммоль/м2. Кроме этого, освещение может быть фотопериодическим. Импульсное искусственное солнце можно использовать зимой – оно подходит для дневного и ночного освещения и требует порядка 5-10 ммоль/м2.

Как обеспечить равномерное освещение в теплице

Для нормального роста растений необходимы разные факторы: свет, вода, минеральные соли, а также тепло. Без него химические реакции, происходящие в растении, замедляются или останавливаются.

Сколько нужно тепла?

Житейский опыт подсказывает, что для картофеля вполне достаточно тепла умеренного климата, а, например, банану или ананасу надо существенно больше. Чтобы оперировать конкретными цифрами, был введён специальный показатель количества тепла – «сумма активных температур». По сути, это простая сумма среднесуточных температур, если она превышает 10°С. Имея такие данные по вашему региону и соотнося их с потребностями растений, можно достаточно точно прогнозировать успех выращивания определённой культуры или ­сорта.

Например, сумма активных температур Санкт-Петербурга составляет в среднем 2100 градусов, Москвы – 2400, Воронежа – 2800, Ставрополя – 3600, в жарких странах Африки она достигает 8000–10 000 градусов.

Сумма активных температур для различных сортов сущест­венно отличается. Самые нетребовательные к количеству тепла раннеспелые разновидности. Так, летним сортам яблонь необходимо 1500 градусов, грушам – 2100, картофелю – 1200, огурцам – 1400, томатам – 1800, арбузам 2500, а вот мандаринам – 4500. Таким образом, чем теплее погода, тем скорее наберётся необходимая сумма активных температур и тем быстрее растения вступят в фазу плодоношения. Погодой мы управлять не можем, но зато имеем возможность влиять на микроклимат, в котором растут наши огородные культуры. Прежде всего это выращивание рассадным способом. За окном ещё лежит снег, но молодые всходы уже начали свой жизненный путь на подоконнике, используя тепло нашего дома. Но, конечно, самый эффективный способ увеличения количества тепла – выращивание в теплицах, где в солнечный день температура отличается от уличной на 10–20°С.

Защита организма

Однако излишне высокая температура может отрицательно влиять на растения. Они останавливаются в развитии, или, иначе, впадают в состояние стагнации. Это защитная реакция, помогающая организмам пережить неблагоприятные условия. Оснащение промышленных теплиц позволяет нивелировать аномальную жару за счёт вентиляции и кондиционирования, но дачник имеет возможность только открыть двери, форточки, а также притенить теплицу подручными материалами.

Урожай хороший

Опыт нынешнего сезона показал, что есть ещё один способ избавить тепличные растения от негативного влияния жаркой погоды. Правда, речь идёт только о плёночных теплицах. Способ достаточно прост: перед наступлением жары, которая пришла в конце июня, плёнку нужно снять. Дневные температуры к тому времени были уже стабильно выше 25°С, поэтому, оказавшись без укрытия, растения нисколько не страдали от холода. Надо отметить, что такая несложная технология существенно упрощает уход за растениями: отпала необходимость в частых поливах, проветриваниях – свою лепту вносили дожди, обильная роса и свежий ветер, охлаждавший посадки.

Какие энергосберегающие технологии можно использовать для освещения в теплице

Фотосинтез в растениях – это процесс, при котором энергия света используется для превращения воды и углекислого газа в различные органические соединения. Для нормального и стабильного развития и роста растениям необходимо освещение не менее 15 часов в сутки.

Совет: не стоит устраивать освещение в теплице на круглые сутки, отдых в 6-7 часов для растений крайне необходим.

Освещение теплицы светодиодами

Однако, растениями используется не весь спектр солнечного света. Наибольшее влияние на их развитие оказывают синий, оранжевый и красный цвета светового потока. Желтый и зеленый спектры большей частью от поверхности растения отражаются.

При устройстве систем освещения в теплицах, оранжереях или парниках основной задачей является создание светового потока, идентичного солнечному свету, с усилением требуемого спектра.

Влияние светового спектра на фотосинтез в растениях

На разных стадиях жизни растения ему требуется в большей мере определенный спектр освещения. Если в начале цикла роста и набора общей массы растения используют активнее синий цвет, то в период цветения и созревания плодов – красный диапазон спектра.

При использовании светодиодных светильников с синим цветом – от 440 нм до 460 нм:

• Корневая система у растений более развитая – в 1,5 – 2 раза.
• Вещества, отвечающие за цветение, образуются гораздо быстрее – в 2 раза.
• Более крепкие стебель и листья.

Недостаток синего спектра приводит к образованию слабого стебля у растения, большими промежутками между узлами стебля.

Применение красного цвета светильников – длина волны от 650 нм до 670нм:

• Масса наземной части растений увеличивается в 1,7 – 2 раза.
• На 7 – 10 дней раньше наступает фаза цветения.
• Увеличивается количество плодов на растении.

По этой причине для освещения в теплицах, оранжереях и парниках желательно применять специальные фитосветильники с определенным излучаемым спектром.

Разновидности тепличных светильников

Для освещения в теплицах, парниках и оранжереях используются несколько видов источников света:

• Обычные лампы накаливания – очень энергозатратный вид освещения. Спектр света, который дают такие светильники, не полностью соответствует потребностям растений. Лампы сильно нагреваются, что может легко привести к ожогу листьев и стеблей.

Лампы накаливания в теплицах

• Люминесцентные светильники – имеют достаточно долгий срок эксплуатации, не нагреваются, недорогие по цене. Но конструкция светильников сложная, они очень требовательны к напряжению в сети. Ртутные лампы (ДРЛ) – применяют чаще всего совместно с натриевыми лампами. Серьезным недостаткам является дороговизна утилизации. Газоразрядные натриевые лампы (ДНаТ и ДНаЗ) – экономичны, высокоэффективны. Но в их спектре практически отсутствует синий цвет.

• Металлогалогенные лампы – излучают световой поток, очень близкий к естественному свету. Довольно дороги, имеют непродолжительный срок службы.

Сложная конструкция металлогалогенной лампы

• Светодиодные светильники – наиболее оптимальный вид источника света для применения в теплицах.

Светодиодное освещение в теплице

Хорошим показателем для сравнения осветительных приборов с различными типами ламп может стать отношение мощности выдаваемого светового потока к потребляемой энергии – светоотдача светильника.

Сравнение различных видов светильников по параметру световой отдачи

Газоразрядные ртутные и натриевые светильники используются в основном в промышленных теплицах. Практически не имеющие серьезных недостатков, светодиоды для освещения растений в теплицах и оранжереях применяются все чаще.

Преимущества светодиодных источников света в теплицах

Освещение теплиц светодиодами не зря приобретает все большую популярность.

У светодиодных фитосветильников масса достоинств перед другими видами освещения:

• Качественные изделия испускают световые волны строго определенной длины.
• Выбор мощности светодиодных ламп позволяет устраивать различную степень освещенности теплицы. Использовать такие источники света можно в качестве основного освещения или дополнительной подсветки растений в теплицах.
• Значительная экономия света, а значит – снижение затрат на его оплату. Светодиодные лампы потребляют меньше энергии, чем газоразрядные лампы.
• Соответственно, снижается себестоимость производимой продукции.
• Малый нагрев конструкции светильника позволяет располагать его очень близко к растениям без опасности ожогов для них. Максимально полезное использование светового потока достигается при угле светового луча 60 – 120 градусов. При выращивании низкорослых растений в теплице можно располагать несколько ярусов по высоте.
• Не происходит пересушивания почвы от нагрева светодиодным источником света, следовательно, снижается необходимое количество поливов.
• Для работы светодиодных ламп не требуется высокое напряжение. Более того, они не боятся его перепадов.
• Любые элементы в светильниках можно легко заменить, они ремонтопригодны.
• Срок службы светодиодов больше, чем у других видов ламп. Примерный срок эксплуатации их составляет 50 000 часов.
• Экологически чистый вид источников света.